Una imagen de galaxia simulada del proyecto FIRE-2 muestra una estructura que abarca más de 200,000 años luz. Prominentes columnas de jóvenes estrellas azules nacieron en un gas que originalmente estaba girando con el disco galáctico y luego expulsado radicalmente hacia afuera por explosiones de supernovas.
Cortesía de Sijie Yu / UCI
Nuevas simulaciones por ordenador sugieren que el disco de la Vía Láctea se comporta como un chef insatisfecho, arrojando la harina, los huevos y la mantequilla de la formación estelar. Pero al salir, estos ingredientes se juntan de todos modos, formando nuevas estrellas que circulan en el halo que rodea nuestra galaxia.
Sijie Yu (Universidad de California, Irvine) y sus colegas publicaron simulaciones notablemente realistas que apoyan este escenario en los Avisos Mensuales de la Real Sociedad Astronómica. Argumentan que una fracción sustancial del halo estelar de la Vía Láctea tiene un origen inesperado: la propia galaxia.
EL DISCO Y EL HALO
La mayoría de las estrellas de la Vía Láctea rodean su centro desde el disco y la protuberancia central que forman la parte más visible de nuestra galaxia. Alrededor de este disco, sin embargo, una pequeña fracción de estrellas también orbita alrededor del centro dentro de un volumen con forma de esfera, pero sus órbitas están lejos de ser circulares. En este halo estelar, la mayoría de las estrellas viajan en órbitas muy alargadas, moviéndose en gran parte radicalmente hacia o desde el centro galáctico.
Los astrónomos han pensado durante mucho tiempo que la mayoría de estas estrellas provienen de galaxias enanas que caen en la Vía Láctea. La gravedad de nuestra galaxia tira de estos grupos estelares, estirándolos como caramelos en largas cuerdas de estrellas.
Sin embargo, los astrónomos también han supuesto que algunas de estas estrellas pueden haberse formado dentro del halo, in situ. Si las galaxias enanas pueden caer en la Vía Láctea, también lo pueden hacer las nubes de gas. Y a medida que las nubes de gas caen a través del halo, podrían comprimirse, desencadenando la reacción en cadena del colapso gravitatorio que finalmente da nacimiento a las estrellas.
Lo que Yu y sus colegas proponen, sin embargo, es lo contrario: ¿Qué pasaría si las nubes no cayeran desde el exterior? ¿Y si las nubes de gas vienen de la propia Vía Láctea?
FUEGO Y HIELO
Yu estudió seis galaxias simuladas parecidas a la Vía Láctea producidas por la llamada "Suite de Latte", un subconjunto de la simulación Feedback in Realistic Environments 2. FIRE-2 reproduce el crecimiento y la evolución de las galaxias con un detalle sin precedentes, teniendo en cuenta efectos de retroalimentación como el viento que sopla de las estrellas recién nacidas y los torrentes de gas que se desprenden de las supernovas.
Rastreando las seis galaxias, los investigadores rastrearon las estrellas individuales hacia atrás en el tiempo, encontrando que entre el 5% y el 40% de las estrellas del halo se originaron en el gas arrojado desde el centro de la galaxia. Los flujos a escala de galaxia, que surgieron en rondas de explosiones de supernovas, se comprimieron en estrellas en su camino hacia la periferia de la galaxia.
Las salidas de formación de estrellas son obvias en las visualizaciones: En una de las galaxias simuladas, una densa nube de gas que originalmente estaba rotando como parte del disco fue, durante 40 millones de años, arrastrada por un flujo y comenzó a formar nuevas estrellas azules a medida que avanzaba.
En una visualización de un evento de flujo de salida capturado por la simulación del FUEGO-2, el cuadro izquierdo de arriba muestra la luz de las estrellas (las estrellas jóvenes son azules; el marrón muestra donde el polvo bloquea la luz), mientras que el cuadro derecho de arriba muestra el gas ionizado.
SIMULAR Y COMPROBAR
Mientras que los astrónomos han visto claras evidencias de "supervientos" galácticos en numerosas otras galaxias, como M82, firmas similares en la Vía Láctea siguen siendo ambiguas.
Hay pruebas más sutiles de salidas de formación de estrellas en los datos procedentes del satélite Gaia de la Agencia Espacial Europea, que sigue los movimientos de más de mil millones de estrellas en la Vía Láctea. Combinando esos datos con mapas de otras propiedades estelares, los astrónomos pueden indagar en el pasado de la Vía Láctea. Por ejemplo, la abundancia química de una estrella dice en qué generación nació: Mientras que las generaciones más recientes tienen más elementos más pesados que el hidrógeno y el helio, las generaciones más antiguas y prístinas tienen muy pocos de estos elementos pesados. En los mapas que combinan los movimientos estelares de Gaia con las abundancias químicas de esas estrellas, Yu dice, "podemos ver estructuras similares a las producidas por las estrellas de salida en nuestras simulaciones".
Pero medir las estrellas de la aureola es difícil, y aún no hay una pistola humeante. Amina Helmi (Universidad de Groningen, Países Bajos), que no participó en este estudio, contesta: "Creo que necesitamos más datos para poder identificar tales estrellas, en particular las abundancias químicas de las estrellas del halo distantes". Sin embargo, con simulaciones predictivas como estas en la mano, los astrónomos sabrán mucho mejor qué buscar.
